CN114804244B - 电解用水处理系统与制氢系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电解用水处理系统与制氢系统，电解用水处理系统包括第一进水端、第一纯化设备、第二纯化设备、中间罐、出水端以及控制阀管路；控制阀管路将第一进水端与第一纯化设备、第二纯化设备分别连通，还将中间罐与第一纯化设备、第二纯化设备分别连通，还将出水端与第一纯化设备、第二纯化设备分别连通；控制阀管路工作在第一卸料模式时，控制第一进水端、第一纯化设备、中间罐、第二纯化设备以及出水端依次连通；工作在第二卸料模式时，控制第一进水端、第二纯化设备、中间罐、第一纯化设备以及出水端依次连通；本发明提高了电解用水处理的自动化及一体化程度，以及设备的可维护性。

Description

电解用水处理系统与制氢系统
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种电解用水处理系统与制氢系统。
背景技术
随着碳排放、碳中和政策的落地，绿氢被正式列入国家能源战略规划。目前，绿氢主要通过电解碱液(ALK)或者纯水获取，其中电解纯水制氢(PEM)由于具有高电流密度、高产氢纯度、高负载灵活性等优点是未来重点研究和发展的方向。由于电解纯水制氢(PEM)对水质要求高，需要达到一定电导率才能满足电解槽正常运行。因此水处理也是电解纯水流程中不可或缺的一环。
现有技术中，电解槽用纯水均由外部纯水装置中分散的流程提供，不仅如此，纯化设备只能停机、离线拆卸进行卸料，系统的集成度、自动化以及可维护性非常低。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电解用水处理系统与制氢系统，旨在提高电解用水处理系统的集成度、自动化以及可维护性。
为实现上述目的，本发明提出一种电解用水处理系统，包括：第一进水端、第一纯化设备、第二纯化设备、中间罐、出水端以及控制阀管路；
所述第一进水端，用于与水源相连通；
所述控制阀管路将所述第一进水端与所述第一纯化设备、所述第二纯化设备分别连通；
所述控制阀管路还将所述中间罐与所述第一纯化设备、所述第二纯化设备分别连通；
所述控制阀管路还将所述出水端与所述第一纯化设备、第二纯化设备分别连通；
所述控制阀管路具有第一卸料模式和第二卸料模式；
所述控制阀管路工作在所述第一卸料模式时，控制所述第一进水端、第一纯化设备、中间罐、第二纯化设备以及出水端依次连通；
所述控制阀管路工作在所述第二卸料模式时，控制所述第一进水端、第二纯化设备、中间罐、第一纯化设备以及出水端依次连通。
可选地，所述控制阀管路还将所述第一进水端与所述中间罐相连通，以及将所述第一纯化设备与所述第二纯化设备相连通；
所述控制阀管路，还具有第一装料模式，所述控制阀管路工作在所述第一装料模式时，用于控制所述第一进水端、中间罐、第一纯化设备、第二纯化设备以及出水端依次连通；
所述控制阀管路，还具有第二装料模式，所述控制阀管路工作在所述第二装料模式时，用于控制所述第一进水端、中间罐、第二纯化设备、第一纯化设备以及出水端依次连通。
可选地，所述控制阀管路，还用于依次执行第一卸料模式和第一装料模式；或者，所述控制阀管路，还用于依次执行第二卸料模式和第二装料模式。
可选地，所述控制阀管路，还用于依次执行第一卸料模式和第一装料模式后，再依次执行第二卸料模式和第二装料模式。
可选地，所述电解用水处理系统还包括：第一水质检测装置和第二水质检测装置；
所述控制阀管路，与所述第一水质检测装置和第二水质检测装置分别电连接；
所述第一水质检测装置用于检测经所述第一纯化设备过滤后的水质；
所述第二水质检测装置用于检测经所述第二纯化设备过滤后的水质；
所述控制阀管路，还用于在所述第一纯化设备过滤后的水质达到预设水质值时，执行所述第一卸料模式或者依次执行所述第一卸料模式和第一装料模式；
所述控制阀管路，还用于在所述第二纯化设备过滤后的水质达到预设水质值时，执行所述第二卸料模式或者依次执行所述第二卸料模式和第二装料模式。
可选地，所述控制阀管路包括第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路和第六管路；其中，所述第一管路连通所述第一进水端和所述第一纯化设备，所述第二管路连通所述第一纯化设备和所述出水端，所述第三管路连通所述第一进水端和所述第二纯化设备，所述第四管路连通所述第二纯化设备和所述出水端，所述第五管路连通所述第一纯化设备和所述中间罐，所述第六管路连通所述第二纯化设备和所述中间罐；
当所述控制阀管路处于所述第一卸料模式时，控制第一管路、第五管路、第六管路、第四管路连通，控制第二管路、第三管路关闭；
当所述控制阀管路处于所述第二卸料模式时，控制第三管路、第六管路、第五管路、第二管路连通，控制第一管路、第四管路关闭。
可选地，所述控制阀管路还包括第七管路和第八管路，所述第七管路连通所述第一进水端和所述中间罐，所述第八管路连通所述第一纯化设备和第二纯化设备；
当所述控制阀管路处于所述第一装料模式时，控制第七管路、第五管路、第八管路、第四管路连通，控制第一管路、第二管路、第三管路、第六管路关闭；
当所述控制阀管路处于所述第二装料模式时，控制第七管路、第六管路、第八管路、第二管路连通，控制第一管路、第三管路、第四管路、第五管路关闭。
可选地，所述电解用水处理系统还包括第二进水端、药剂箱和排污口，所述第二进水端用于与水源相连通，所述控制阀管路还将所述第二进水端与所述药剂箱连通、所述药剂箱还与所述中间罐连通，所述中间罐与所述排污口连通；所述控制阀管路还具有再生模式，所述控制阀管路工作在所述再生模式时，控制所述第一进水端、药剂箱、中间罐和排污口依次连通。
可选地，所述中间罐设置有装料口和放料口。
可选地，所述出水端用于与电解槽相连通。
本发明还公开了一种制氢系统，包括如上任一项所述的电解用水处理系统。
本发明公开了一种电解用水处理系统与包括该电解用水处理系统的制氢系统，电解用水处理系统包括第一进水端、第一纯化设备、第二纯化设备、中间罐、出水端以及控制阀管路；第一进水端用于与水源相连通；控制阀管路将第一进水端与第一纯化设备、第二纯化设备分别连通，还将中间罐与第一纯化设备、第二纯化设备分别连通，还将出水端与第一纯化设备、第二纯化设备分别连通；控制阀管路具有第一卸料模式和第二卸料模式；控制阀管路工作在第一卸料模式时，控制第一进水端、第一纯化设备、中间罐、第二纯化设备以及出水端依次连通；控制阀管路工作在第二卸料模式时，控制第一进水端、第二纯化设备、中间罐、第一纯化设备以及出水端依次连通；本发明所提出的电解用水处理系统，极大提高了电解用水处理的自动化及一体化程度，以及设备的可维护性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的流程示意图；
图2为本发明另一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
随着碳排放、碳中和政策的落地，绿氢被正式列入国家能源战略规划。目前，绿氢主要通过电解碱液(ALK)或者纯水获取，其中电解纯水制氢(PEM)由于具有高电流密度、高产氢纯度、高负载灵活性等优点是未来重点研究和发展的方向。由于电解纯水制氢(PEM)对水质要求高，需要达到一定电导率才能满足电解槽正常运行。因此水处理也是电解纯水流程中不可或缺的一环。
现有技术中，电解槽用纯水均由外部纯水装置中分散的流程提供，不仅如此，纯化设备只能停机、离线拆卸进行卸料，系统的集成度、自动化以及可维护性非常低。
针对以上问题，本发明提出了一种电解用水处理系统及制氢系统，能够极大提高电解用水处理系统的一体化集成度以及自动化程度，且提高该系统的可维护性。并且，本发明所提出的电解用水处理系统可以应用于任意的制氢系统中，如电解水制氢(PEM)系统。
在一实施例中，参考图1，所提出的电解用水处理系统包括第一进水端500、第一纯化设备300、第二纯化设备400、中间罐700、出水端600以及控制阀管路；第一进水端500用于与水源相连通；控制阀管路将第一进水端500与第一纯化设备300、第二纯化设备400分别连通；以及，将中间罐700与第一纯化设备300、第二纯化设备400分别连通；以及，将出水端600与第一纯化设备300、第二纯化设备400分别连通。
第一纯化设备300和第二纯化设备400内均设置有过滤料，下文将以具体的树脂颗粒为过滤料进行描述。
在本实施例中，控制阀管路具有第一过滤模式和第二过滤模式，当控制阀管路处于第一过滤模式时，待处理水自进水端500经过第一纯化设备300处理后排至出水端600；当控制阀管路处于第二过滤模式时，处理水自进水端500经过第二纯化设备400处理后排至出水端600。
控制阀管路具有第一卸料模式和第二卸料模式，当控制阀管路处于第一卸料模式时，控制第一进水端500、第一纯化设备300、中间罐700、第二纯化设备400以及出水端600依次连通；待处理水自进水端500涌入第一纯化设备300，第一纯化设备300内的树脂颗粒随水流冲入中间罐700并滞留于中间罐700中，待处理水自中间罐700流出至第二纯化设备400，经第二纯化设备400纯化后排至出水端600；当控制阀管路处于第二卸料模式时，控制第一进水端500、第二纯化设备400、中间罐700、第一纯化设备300以及出水端600依次连通；其工作原理与第一卸料模式一致，待处理水自进水端500依次经过第二纯化设备400、中间罐700、第一纯化设备300和出水端600。
在本实施例中，电解用水处理系统通过第一纯化设备300、第二纯化设备400和中间罐700，实现自动、在线的卸料过程，无需对纯化设备进行停机、拆卸卸料，保证了卸料自动化的同时还保证了所排出的水为经过纯化设备处理的纯水。
在本实施例中，出水端600可接入电解槽，将处理后的纯水直接排入电解槽中，进行后续的制氢操作。
具体地，如图1所示，控制阀管路包括第一管路10、第二管路20、第三管路30、第四管路40、第五管路50和第六管路60，第一管路10连通第一进水端500和第一纯化设备300，第二管路20连通第一纯化设备300和出水端600，第三管路30连通第一进水端500和第二纯化设备400，第四管路40连通第二纯化设备400和出水端600，第五管路50连通第一纯化设备300和中间罐700，第六管路60连通第二纯化设备400和中间罐700；第一管路10、第二管路20、第三管路30、第四管路40、第五管路50和第六管路60上分别设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门。
当控制阀管路处于第一过滤模式时，第一阀门和第二阀门打开，第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门关闭，待处理水自进水端500通过第一管路10流经第一纯化设备300中，于第一纯化设备300中进行过滤处理，而后经第二管路20流向出水端600。
当控制阀管路处于第二过滤模式时，第三阀门和第四阀门打开，第一阀门、第二阀门、第五阀门和第六阀门关闭，待处理水自进水端500通过第三管路30流经第二纯化设备400中，于第二纯化设备400中进行过滤处理，而后经第四管路40流向出水端600。
当控制阀管路处于第一卸料模式时，第一阀门、第五阀门、第六阀门和第四阀门打开，第二阀门和第三阀门关闭，待处理水通过第一管路10流向第一纯化设备300，第一纯化设备300内的树脂颗粒随水流一同通过第五管路50排至中间罐700中，此时树脂颗粒停留于中间罐700，水流继续通过第六管路60流向第二纯化设备400，经由第二纯化设备400处理后通过第四管路40排至出水口；当控制阀管路处于第二卸料模式时，第三阀门、第六阀门、第五阀门和第二阀门打开，第一阀门和第四阀门关闭，待处理水依次经过第三管路30、第二纯化设备400、第六管路60、中间罐700、第五管路50、第一纯化设备300、第二管路20，最终流向出水端600，第二卸料模式与第一卸料模式工作原理一致，在此不作赘述。
在一实施例中，再具体地，第一管路10包括第一支管路和第二支管路，第二管路20包括第三支管路和第四支管路，第三管路30包括第五支管路和第六支管路，第四管路40包括第七支管路和第八支管路；第一纯化设备300具有第一进水口310和第一出水口320，第二纯化设备400具有第二进水口410和第二出水口420；控制阀管路具有第一反冲洗模式和第二反冲洗模式。
其中，第一支管路、第二支管路、第五支管路和第六支管路将进水端500与第一进水口310、第一出水口320、第二进水口410和第二出水口420分别连通；第三支管路、第四支管路、第七支管路和第八支管路将出水端600与第一进水口310、第一出水口320、第二进水口410和第二出水口420分别连通。
第一支管路、第二支管路、第三支管路、第四支管路、第五支管路、第六支管路、第七支管路和第八支管路上分别设置有第一支阀门、第二支阀门、第三支阀门、第四支阀门、第五支阀门、第六支阀门、第七支阀门和第八支阀门。
控制阀管路工作在第一反冲洗模式时，控制第二支阀门和第三支阀门打开，控制第一支阀门、第四支阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门关闭；控制阀管路工作在第二反冲洗模式时，控制第六支阀门和第七支阀门打开，控制第五支阀门、第八支阀门、第一阀门、第二阀门、第五阀门和第六阀门关闭。
在一实施例中，中间罐700设置有装料口730和放料口740，装料口730用于装入新的树脂颗粒，放料口740用于放掉第一纯化设备300或者第二纯化设备400卸至中间罐700的树脂颗粒。
在本实施例中，对中间罐700进行换料可以是人工手动进行的，也可以是由控制阀管路控制的。
在一实施例中，控制阀管路还将第一进水端500与中间罐700相连通，以及将第一纯化设备300与第二纯化设备400相连通；控制阀管路还具有第一装料模式和第二装料模式。
控制阀管路工作在第一装料模式时，用于控制第一进水端500、中间罐700、第一纯化设备300、第二纯化设备400以及出水端600依次连通，中间罐700内新的树脂颗粒随汇入的待处理水一齐流向第一纯化设备300，对第一纯化设备300进行树脂颗粒的填充，待处理水流向第二纯化设备400，经第二纯化设备400纯化后流向出水端600；控制阀管路工作在第二装料模式时，用于控制第一进水端500、中间罐700、第二纯化设备400、第一纯化设备300以及出水端600依次连通，工作原理流程同第一装料模式一致。
具体地，控制阀管路除包括上文所提及的第一管路10、第二管路20、第三管路30、第四管路40、第五管路50和第六管路60外还包括第七管路70和第八管路80，第七管路70连通第一进水端500和中间罐700，第八管路80连通第一纯化设备300和第二纯化设备400；第七管路70和第八管路80上分别设置有第七阀门和第八阀门；当控制阀管路处于第一装料模式时，控制第七阀门、第五阀门、第八阀门、第四阀门打开，控制第一阀门、第二阀门、第三阀门、第六阀门关闭；当控制阀管路处于第二装料模式时，控制第七阀门、第六阀门、第八阀门、第二阀门打开，控制第一阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门关闭。
在一实施例中，控制阀管路还用于依次执行第一卸料模式和第一装料模式；用于依次执行第二卸料模式和第二装料模式；或者，用于依次执行第一卸料模式和第一装料模式后，再依次执行第二卸料模式和第二装料模式。
在一实施例中，电解用水处理系统包括第一水质检测装置和第二水质检测装置，控制阀管路与第一水质检测装置和第二水质检测装置分别电连接，第一水质检测装置用于检测经第一纯化设备300过滤后的水质，第二水质检测装置用于检测经第二纯化设备400过滤后的水质，当所检测到的水质达到某一预设值时，控制阀管路会自动执行第一卸料模式或是第二卸料模式；水质检测装置一般为电导率检测仪，电导率越高代表水中杂质越多，以电导率检测仪为水质检测装置为例，检测到经第一纯化设备300过滤后的水质电导率高于某一预设值时(也即代表第一纯化设备300内的树脂颗粒需更换了)，控制阀管路会执行第一卸料模式，或者依次执行第一卸料模式和第一装料模式，当然在装料模式执行之前需要先对中间罐700进行换料操作，对中间罐700进行换料时可以手动进行，也可以由控制阀管路控制；同理，当第二水质检测装置检测到经第二纯化设备400过滤后的水质的电导率高于某一预设值时(也即第二纯化设备400内的过滤药品需更换了)，控制阀管路会进入第二卸料模式，或者依次执行第二卸料模式和第二装料模式。
或者，检测到经反冲洗后的水质仍不达标时再执行卸料、装料操作。
上文将控制阀管路分为第一管路10、第二管路20、第三管路30、第四管路40、第五管路50、第六管路60、第七管路70和第八管路80，再将第一管路10、第二管路20、第三管路30和第四管路40细分为第一支管路、第二支管路、第三支管路、第四支管路、第五支管路、第六支管路、第七支管路和第八支管路；再具体地，可对控制阀管路进行进一步地细分，如图2所示，将其分为第一子管路101、第二子管路102、……、第十七子管路117，以及进水管路100和出水管路200。前述的第一子管路101、第二子管路102、……、第十七子管路117以及进水管路100和出水管路200中，除第四子管路104、第十二子管路112和出水管路200未设置阀门外，其他子管路以及进水管路100均设置有阀门(当然第四子管路104、第十二子管路112和出水管路200也可以设置阀门)。
第一纯化设备300还具有第一进料口340和第一卸料口330；第二纯化设备400还具有第二进料口440和第二卸料口430。另外还需说明的是，进水口并非只能进水，也可以出水，同理，出水口也并非只能出水，也可以进水；此处命名进水口与出水口仅为形象描述的目的。
控制阀管路具有第一过滤模式、第二过滤模式、第一反冲洗模式、第二反冲洗模式、第一卸料模式、第二卸料模式、第一装料模式、第二装料模式、再生模式和换料模式。
进水端500通过第一管路10与第一纯化设备300连通，进水端500与第一纯化设备300可通过两条路径连通，也即第一管路10可以包含两条路径，路径一：依次连通的进水端500、进水管路100、第一子管路101和第一进水口310；路径二：依次连通的进水端500、进水管路100、第十五子管路115、第十三子管路113和第一出水口320。上文所提及的第一支管路和第二支管路分别对应此处的路径一和路径二。
第一纯化设备300通过第二管路20与出水端600连通，第一纯化设备300与出水端600可通过两条路径连通，也即第二管路20可以包含两条路径，路径一：依次连通的第一出水口320、第二子管路102、出水管路200和出水端600；路径二：依次连通的第一进水口310、第十四子管路114、出水管路200和出水端600。上文所提及的第三支管路和第四支管路分别对应此处的路径一和路径二。
进水端500通过第三管路30与第二纯化设备400连通，第三管路30包含两条路径，路径一：依次连通的进水端500、进水管路100、第九子管路109和第二进水口410；路径二：依次连通的进水端500、进水管路100、第十五子管路115、第七子管路107和第二出水口420。上文所提及的第五支管路和第六支管路分别对应此处的路径一和路径二
第二纯化设备400通过第四管路40与出水端600连通，第四管路40包含两条路径，路径一：依次连通的第二出水口420、第十子管路110、出水管路200和出水端600；路径二：依次连通的第二进水口410、第八子管路108、出水管路200和出水端600。上文所提及的第七支管路和第八支管路分别对应此处的路径一和路径二。
第一纯化设备300通过第五管路50与中间罐700连通，第五管路50包含三条路径，路径一：依次连通的第一卸料口330、第三子管路103、第四子管路104、第五子管路105和第三进水口710；路径二：依次连通的第一进料口340、第十六子管路116、第四子管路104、第五子管路105和第三进水口710；路径三：依次连通的第三出水口720、第六子管路106、第十三子管路113和第一出水口320。
第二纯化设备400通过第六管路60与中间罐700连通，第六管路60包含三条路径，路径一：依次连通的第二卸料口430、第十一子管路、第十二子管路112、第五子管路105和第三进水口710；路径二：依次连通的第二进料口440、第十七子管路117、第十二子管路112、第五子管路105和第三进水口710；路径三：依次连通的第三出水口720、第六子管路106、第七子管路107和第二出水口420。
进水端500通过第七管路70与中间罐700连通，第七管路70包括依次连通的进水端500、进水管路100、第十五子管路115、第六子管路106和第三出水口720。
第一纯化设备300通过第八管路80和第二纯化设备400连通，第八管路80包括依次连通的第一出水口320、第十三子管路113、第七子管路107和第二出水口420。
在一实施例中，电解用水处理系统还包括第二进水端500、药剂箱800和排污口，第二进水端500用于与水源相连通，控制阀管路还将第二进水端500与药剂箱800连通、药剂箱800还与中间罐700连通，中间罐700与排污口连通；控制阀管路还具有再生模式，控制阀管路工作在再生模式时，控制第一进水端500、药剂箱800、中间罐700和排污口依次连通。
具体地，控制阀管路还包括第九管路801、第十管路802和第十一管路803，第九管路801连通第二进水端500和药剂箱800，第十管路802连通药剂箱800和中间罐700，第十一管路803连通排污口；第十管路802和第十一管路803上分别设置有第九阀门和第十阀门，当控制阀管路处于再生模式时，控制第九阀门和第十阀门打开，控制第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门关闭。
以第一纯化设备300为例对该系统进行进一步地详细说明(结合图2)：
纯水处理系统进行正常过滤时，控制阀管路执行第一过滤模式，进水管路100、第一子管路101、第二子管路102和出水管路200上的阀门打开，其余子管路上的阀门关闭(其余子管路的阀门可以全部关闭，也可以部分关闭，如：仅关闭第十五子管路115、第九子管路109、第十三子管路113、第十六子管路116、第三子管路103和第十子管路110上的阀门，只需要满足其所执行的模式能够顺利达到目的即可，控制阀管路执行其他控制模式的时候也是同理，下文不再赘述)，待处理水流经第一纯化设备300后流向出水端600。
当控制阀管路执行第一反冲洗模式时，进水管路100、第十五子管路115、第十三子管路113、第十四子管路114和出水管路200的阀门打开，待处理水进行反冲洗，进行反冲洗后的水可以直接流至出水端600，也可关闭第十四子管路114的阀门，打开第一子管路101、第九子管路109、第十子管路110的阀门，使水经过第二纯化设备400处理后再流向出水端600。
当第一纯化设备300中的树脂颗粒已经满足不了水质纯化的要求而需要换料或者进行再生时，需要先进行卸料操作，此时控制阀管路执行第一卸料模式，进水管路100、第一子管路101、第三子管路103、第四子管路104、第五子管路105、第六子管路106、第七子管路107、第八子管路108和出水管路200上的阀门打开，树脂颗粒在水流作用下流向中间罐700，树脂颗粒滞留于中间罐700，水接着从中间罐700进入第二纯化设备400经第二纯化设备400处理后流向出水端600，自此，卸料完毕，既保证了卸料操作的完成，也保证了所流出的水是经过处理的纯水。
当第一纯化设备300中树脂颗粒卸到中间罐700中后，控制阀管路执行再生模式，第九管路801、第十管路802和第十一管路803上的阀门打开，再生药水经第十管路802流入中间罐700，对树脂进行再生，然后使用过的再生药水经第十一管路803流入排污口。
或者，当第一纯化设备300中树脂颗粒达到使用寿命后对其进行重新装料。在重新装料之前需要先进行卸料以及换料操作，控制阀管路执行第一卸料模式进行卸料，卸料流程见上文说明，卸料完毕后控制阀管路执行第一换料模式，打开放料口740对中间罐700中的树脂颗粒进行放料，再关闭放料口740打开装料口730装入新的树脂颗粒，装填完毕后关闭装料口730，当然也可对其进行手动更换，至此，换料完成。
当中间罐700中新的树脂颗粒准备完毕后，也即第一卸料模式与第一换料模式执行完毕后，控制阀管路执行第一装料模式，进水管路100、第十五子管路115、第六子管路106、第五子管路105、第四子管路104、第十六子管路116、第十三子管路113、第七子管路107、第八子管路108和出水管路200上的阀门打开，原水经第七管路70流向中间罐700，罐中树脂颗粒随着水流从第一进料口340进入第一纯化设备300中，对第一纯化设备300进行装料，水从第一出水口320进入第二纯化设备400中，于第二纯化设备400中进行过滤，最后流向出水端600，当第一纯化设备300中树脂装填达到设计容量时即可关闭第一装料模式，正常执行第一过滤模式。
在本实施例中，出水端600可以于电解槽相接，纯化后所生成的纯水直接汇入电解槽，执行后续的电解制氢操作。
第二纯化设备400的过滤、反冲洗、卸料、再生、换料以及装料在原理上均与第一纯化设备300一致，结合图2并参照上文能够顺利进行推导，在此不再下笔墨进行描写。
现有技术中，电解槽用纯水均由外部纯水装置提供，纯化、反冲洗、装卸料、再生均由分散的流程提供，没有一个在线实现多功能一体化的流程，因此不能很好的集成在整个制氢系统中。不仅如此，纯化设备只能停机、离线拆卸进行卸料，不利于系统的自动化以及可维护性。而本发明将第一纯化设备300、第二纯化设备400和中间罐700相结合，实现自动、循环、不停机的过滤、反冲洗、卸料、再生、换料以及装料流程，六种功能一体化，集成度以及自动化均得到了极大的提高，并且还可以避免直接对处在运行流程中的纯化设备进行离线拆卸装料所带来的安全隐患，同时，该工艺流程由于无需停机对纯化设备进行卸料、换料以及装料，因此不需考虑为纯化设备设置操作空间，减少占地；并且，一般水处理纯化设备集成在制氢系统中，在工作时工作空间对防爆、安全等条件要求高，不能随意进出或是进行操作，而本发明所提出的电解用纯水处理系统中，中间罐700可设置于任意地方，若是手动操作进行装料和放料，处理人员可以无需进入工作间进行，提高了安全性。
本发明还提出了一种制氢系统，包括上述任一实施例中所述的电解用水处理系统。
以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本使用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电解用水处理系统，其特征在于，包括第一进水端、第一纯化设备、第二纯化设备、中间罐、出水端以及控制阀管路；
所述第一进水端，用于与水源相连通；
所述电解用水处理系统包括过滤模式，所述过滤模式是待处理水自所述进水端经过纯化设备处理后排至所述出水端；
所述控制阀管路将所述第一进水端与所述第一纯化设备、所述第二纯化设备分别连通；
所述控制阀管路还将所述中间罐与所述第一纯化设备、所述第二纯化设备分别连通；
所述控制阀管路还将所述出水端与所述第一纯化设备、第二纯化设备分别连通；
所述控制阀管路具有第一卸料模式和第二卸料模式；
所述控制阀管路工作在所述第一卸料模式时，控制所述第一进水端、第一纯化设备、中间罐、第二纯化设备以及出水端依次连通；
所述控制阀管路工作在所述第二卸料模式时，控制所述第一进水端、第二纯化设备、中间罐、第一纯化设备以及出水端依次连通；
所述控制阀管路还将所述第一进水端与所述中间罐相连通，以及将所述第一纯化设备与所述第二纯化设备相连通；
所述控制阀管路，还具有第一装料模式，所述控制阀管路工作在所述第一装料模式时，用于控制所述第一进水端、中间罐、第一纯化设备、第二纯化设备以及出水端依次连通；
所述控制阀管路，还具有第二装料模式，所述控制阀管路工作在所述第二装料模式时，用于控制所述第一进水端、中间罐、第二纯化设备、第一纯化设备以及出水端依次连通。
2.如权利要求1所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述控制阀管路，还用于依次执行第一卸料模式和第一装料模式；或者，所述控制阀管路，还用于依次执行第二卸料模式和第二装料模式。
3.如权利要求2所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述控制阀管路，还用于依次执行第一卸料模式和第一装料模式后，再依次执行第二卸料模式和第二装料模式。
4.如权利要求1所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述电解用水处理系统还包括：第一水质检测装置和第二水质检测装置；
所述控制阀管路，与所述第一水质检测装置和第二水质检测装置分别电连接；
所述第一水质检测装置用于检测经所述第一纯化设备过滤后的水质；
所述第二水质检测装置用于检测经所述第二纯化设备过滤后的水质；
所述控制阀管路，还用于在所述第一纯化设备过滤后的水质达到预设水质值时，执行所述第一卸料模式或者依次执行所述第一卸料模式和第一装料模式；
所述控制阀管路，还用于在所述第二纯化设备过滤后的水质达到预设水质值时，执行所述第二卸料模式或者依次执行所述第二卸料模式和第二装料模式。
5.如权利要求1所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述控制阀管路包括第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路和第六管路；其中，所述第一管路连通所述第一进水端和所述第一纯化设备，所述第二管路连通所述第一纯化设备和所述出水端，所述第三管路连通所述第一进水端和所述第二纯化设备，所述第四管路连通所述第二纯化设备和所述出水端，所述第五管路连通所述第一纯化设备和所述中间罐，所述第六管路连通所述第二纯化设备和所述中间罐；
当所述控制阀管路处于所述第一卸料模式时，控制第一管路、第五管路、第六管路、第四管路连通，控制第二管路、第三管路关闭；
当所述控制阀管路处于所述第二卸料模式时，控制第三管路、第六管路、第五管路、第二管路连通，控制第一管路、第四管路关闭。
6.如权利要求5所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述控制阀管路还包括第七管路和第八管路，所述第七管路连通所述第一进水端和所述中间罐，所述第八管路连通所述第一纯化设备和第二纯化设备；
当所述控制阀管路处于所述第一装料模式时，控制第七管路、第五管路、第八管路、第四管路连通，控制第一管路、第二管路、第三管路、第六管路关闭；
当所述控制阀管路处于所述第二装料模式时，控制第七管路、第六管路、第八管路、第二管路连通，控制第一管路、第三管路、第四管路、第五管路关闭。
7.如权利要求6所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述电解用水处理系统还包括第二进水端、药剂箱和排污口，所述第二进水端用于与水源相连通，所述控制阀管路还将所述第二进水端与所述药剂箱连通、所述药剂箱还与所述中间罐连通，所述中间罐与所述排污口连通；所述控制阀管路还具有再生模式，所述控制阀管路工作在所述再生模式时，控制所述第一进水端、药剂箱、中间罐和排污口依次连通。
8.如权利要求1所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述中间罐设置有装料口和放料口。
9.如权利要求1所述的电解用水处理系统，其特征在于，所述出水端用于与电解槽相连通。
10.一种制氢系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电解用水处理系统，所述电解用水处理系统得到的纯水进入制氢系统制氢。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115976551A (zh) * 2022-12-26 2023-04-18 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种进水水质检测、控制及诊断的pem电解水系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170073317A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 정휘동 여과수 공급 장치 및 방법
CN213708495U (zh) * 2020-07-07 2021-07-16 深圳市凯豪达氢能源有限公司 水电解制氢系统
CN113402075A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 佛山市云米电器科技有限公司 一种家用净水装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09155343A (ja) * 1995-12-13 1997-06-17 Mitsubishi Rayon Co Ltd 浄水器
CN114031153A (zh) * 2021-10-29 2022-02-11 广东傲美智能科技有限公司 智能全屋水处理系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170073317A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 정휘동 여과수 공급 장치 및 방법
CN113402075A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 佛山市云米电器科技有限公司 一种家用净水装置
CN213708495U (zh) * 2020-07-07 2021-07-16 深圳市凯豪达氢能源有限公司 水电解制氢系统

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